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到正电源的内置上拉电阻将会启动顶部和底部驱动输出时序。而当该脚接地时,顶端驱动输出将关闭,并将底部驱动强制为低,从而使电动机停转
MC33035芯片的外围电路十分简单，所需的外围元件连接设计主要有以下两种： (1)振荡器MC33035的振荡器元件参数为：R2选5.1kΩ，C2选0.01μF，PWM频率约为24kHz。其连接方式如图5.14所示
(2)误差放大器
MC33035中的误差放大器外围电路参数如图5.15所示。开关闭合时，则为开环速度控制，此时放大器被接成增益为1的电压跟随器；而开关断开时，则为闭环速度控制，此时放大器增益为10。图中的电容C3起平滑滤波作用。
图4.14 MC33035振荡器外围连接图 图4.15 MC33035误差放大器外围连接图
4.4.3 速度检测与给定
（1）速度检测
通过MC33039可利用转子位置传感器的输出信号，经变换得到正比于电动机转速的脉冲信号FB，并将该信号反馈给控制器，即可形成转速闭环控制。其连接方式是将MC33039的管脚1、2、3接5的输出接MC33035位置传感器三个信号；管脚的12脚 (即误差放大器反相输入端)；管脚7接地；管脚8接MC33035的管脚8(即其基准电压)；管脚6和8则连接定时元件R1、C1。由于该设计中的电动机是八极的，因而从MC33039的管脚5输出的脉冲数是电动机每一转输出的 (3×8=24个)脉冲数。本设计是按电动机的最高转速来选择定时元件。设计中，电动机的最高转速为3000r/min(即50r/s)。此时每秒输出50×24=1200个，即频率约为1200Hz，周期的脉冲数是约为0.83ms。根据MC33039的说明书，可取定时元件Rl为1MΩ、Cl为750pF、单稳态电路产生脉冲的宽度为950μs。
（2）速度给定
速度给定是速度环的一个组成部分。本系统采用的是电位器给定的方式，电位器接在0~6.2V之间，给出的模拟电压幅值在0~6.25V之间。在管脚8与11之间加一个电位器可以控制速度的大小，两管脚之间的电阻越小，速度越快。图4.16为系统由匀速到加速的时序图。
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图4.16电机由匀速到加速的时序图。
4.4.4 故障检测和保护
本设计由于采用了专用芯片MC33035，所以，故障检测和保护就显得比较容易。设计中主要采取了以下几种检测和保护手段：
（1）低压与过热保护
MC33035的17管脚的输入电压低于9.1V时,由于17脚的输入连接内部一比较器的同相输入端,该比较器的反相输入为内部一9.1V标准电压
,此时MC33035通过与门将驱动下桥的三路输出全部封锁,下桥的三个功率三极管全部关断,电机停止运行,起欠压保护作用。过热保护等功能是芯片内部的电路,无需设计外围电路
（2）电流限制
采用分流电阻来进行电流检测的电路示意图如图5.16所示。其中分流电阻接在功率驱动桥的下MC33035的管脚9内端与功率板地线之间。因为部连接着比较器的正相输入端，故该比较器的反相输入端可为芯片内部提供100mV的标准电压。分流电阻的阻值一般比较小，本设计中采用康铜丝来代替， R12取值为0.05Ω/1W。
图4.17 MC33035电流限制连接
R10Imax*R12??1,式中，Imax为电机最大允许电流 (设事实上，由分压关系可得：R11100为8A)；R12为分流电阻；100(mV)代表的是过流检测比较器的反相输入端的输入电压，管
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脚9的输入电压为过流检测比较器的正相输入端，这样，通过选择合适的R8、R9(阻值尽量大)的值，并满足以上比例关系，便能起到很好的过流保护作用。对于本设计：
R10Imax*R128*0.05??1??1?3。这样，可取R8为100Ω，R9为33Ω。图4.13中R111000.1的C5为滤波电容。
4.4.5 电机系统具体运行过程
在控制器换相状态中，一共有6个状态，001、001、010、011、100、101、110;0表示霍尔元件的低电平状态，1表示霍尔元件的高电平状态。空间霍尔元件分布如图4.17 (a) 所示,取转子其中一对极为例。功率开关管导通顺序为VT1、VT6?VT6、VT5?VT5、VT2?VT2、VT3?VT3、VT4?VT4、VT1?VT1、VT6?循环导通。
如图4.17所示，三个霍尔元件传感器在空间的位置按相隔120°电角度来放置。当在图4.17 (a)中时，转子磁极在0°~60°电角度时，此时霍尔元件的反馈信号是101，HI霍尔元件传感器的反馈信号是l，H2、H3霍尔元件传感器反馈信号是O、O;在此情况下，导通的功率开关器件为VT1、VT6。
当转子磁极转到60°~120°时，如图4.17 (b)所示，对于H3霍尔元件传感器，由于转子磁极的S极到达H3的位置时，H3反馈信号就从l变为0，而H2、Hl的反馈信号不变，此时反馈信号是100。当反馈信号变为100时，导通的VT1功率开关管的触发信号PWM就消失，Ql管就关闭，同时VT5功率开关管就对应的PWM信号触发信号触发开，导通的功率开关管就变为VT6、VT5。
图4.17 (a) 图4.17 (b)
当转子磁极转到120°~180°时，如图4.17 (c)所示，对于HZ霍尔元件传感器，由于转子磁极的N极到达H2的位置时，H2反馈信号就从0变为1，而Hl、H3的反馈信号不变，此时反馈信号是110;当反馈信号变为110时，导通的VT6功率开关管的触发信号PWM就消失，VT6管就关闭，同时VT2功率开关管就对应的PWM信号触发信号触发，导通的功率开关管就变为VT5、VT2。
当转子磁极转到180°~240°时，如图4.17 (d)所示，对于Hl霍尔元件传感器，由于转子磁极的S极到达Hl的位置时，Hl反馈信号就从1变为0，而H2、H3的反馈信号不变，此时反馈信号是010;当反馈信号变为010时，导通的VT5功率开关管的触发信号PWM就消失，VT5管就关闭，同时VT3功率开关管就对应的PWM信号触发信号触发，导通的功率开关管就变为VT2、VT3。
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图4.17 (c) 图4.17 (d) 当转子磁极转到240°~300°时，如图4.17 (e)所示，对于H3霍尔元件传感器，由于转子磁极的N极到达H3的位置时，H3反馈信号就从O变为1，而Hl、H2的反馈信号不变，此时反馈信号是011;当反馈信号变为011时，导通的VT2功率开关管的触发信号PWM就消失，VT2管就关闭，同时VT4功率开关管就对应的PWM信号触发信号触发，导通的功率开关管就变为VT3、VT4。
当转子磁极转到300°~360°时，如图4.17(f)所示，对于甩霍尔元件传感器，由于转子磁极的S极到达H2的位置时，H2反馈信号就从1变为0，而Hl、H3的反馈信号不变，此时反馈信号是001。当反馈信号变为001时，导通的VT3功率开关管的触发信号PWM就消失，VT3管就关闭，同时Ql功率开关管就对应的PWM信号触发信号触发导通的功率开关管就变为VT4、VT1。
图4.17 (e) 图4.17 (f)
当转子磁极又转到360°~420°即0°~60°时，如图4.17 (a)所示，对于Hl霍尔元件器，由于转子磁极的S极又到达H1的位置时，Hl反馈信号就从0变为1，而H2、H3反馈信号不变，此时反馈信号是101。当反馈信号变为101时，导通的VT4功率开关管触发信号PWM就消失，VT6管就关闭，同时VT6功率开关管就对应的PWM信号触发信发，导通的功率开关管就变为VT1、VT6。如此循环反复，霍尔元件传感器的导通顺序依为101?100?110?010?011?001?101，则其对应的功率开关管导通的顺序依此为VT1、VT6?VT6、VT5?VT5、VT2?VT2、VT3?VT3、VT4?VT4、VT1?VT1、VT6。如下表格是电机正反转开关导通顺序表。
电机正反转开关导通顺序表
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位置传感信号（120°） 正向/上侧驱动 VT1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 VT3 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 VT5 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 VT4 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 下侧驱动 VT6 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 VT2 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 SA 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 SB 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 SC 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 反向 F/R 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 正向/反向：1代表正向，0代表反向；上下桥驱动：1代表导通，0代表关断。
4.5 本章小结
本章设计了基于专用芯片MC33035的无刷直流电动机控制器，转子位置传感器选用霍尔传感器，功率开关管采用MOSFET管的低阻管IRF3205，功率放大器IR2103，并且设计有MC33039转速反馈和过流保护等。并详细介绍各器件功能特性，和在系统电路中的工作原理，最后详细论述了电机系统的运行过程。
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